声纳技术及其在军事上的应用

 水声学是指以水波为对象研究水下通信、数据传输、目标检测和定位、识别、导航等方面的一门独特的科学。到目前为止,声波还是惟一能在深海中作远距离传输的能量形式,故它在军事上有着重要的用途。于是探测水下目标的技术---声纳技术便应运而生。所谓声纳(Sonar,SoundNavigationAndRanging的缩语),其原意是“声音导航和测距”的意思,是利用声波在水下进行侦察的工具。本文将给大家介绍一下水声探测技术的基础知识、声纳的工作原理及其在军事上的应用。一、水声探测技术的基础知识大家知道声波是一种弹性波。     

一种基于角谱理论的光学FRFT的数值模拟算法

以角谱传播理论和分数傅里叶变换(FRFT)的单透镜和双透镜光学实现单元为理论基础,提出了一种基于实际光学结构的光学FRFT的数值模拟算法,推导了该算法中采样间隔的选取方法,并利用Matlab语言编写了相应的处理程序,将该程序对方孔分数傅里叶变换的计算结果与实际实验结果相比较,结果表明该算法是实际光学结构在理想情况下的模拟,因此,该数值计算在一定程度上可以代替柱面镜对光场实现分数傅里叶变换,也可以为实际实验提供很好的参考和指导。     

物理创新题的编制

以中学物理主干知识的应用为目的,以高新科技为问题情景,编制出联系实际、富有新意的创新题,学生通过解题,既可巩固所学基础理论知识,又了解了知识的应用背景与应用价值,这有助于提高学生学习兴趣,开阔学生视野,发展学生创造力,培养学生理论联系实际的科学态度,从而提高学生的科学素养.     

用横波推导简谐波的能量

本文提出用横波推导简谐波能量的方法，并就此进行了具体时推导。     

High-Pressure Phase Transition in Cyclo-octane

Structural behaviour of cyclo-octane under high pressure is studied by using a synchrotron x-ray source in a diamond anvil cell （DAC） up to 40.2 GPa at room temperature. The cyclo-octane firstly solidifies to the triclinic phase at 0.87 GPa. With the increasing pressure, the phase of cyclo-octane changes to the tetragonal phase at about 6.0 GPa and then transforms to amorphous phase above 18.2 GPa, which is kept till to 40.2 GPa. All the phase transitions of cyclo-octane are irreversible.     

多普勒效应在电和光方面的应用

 凡是去过火车站的人都应该有这样的经验:当火车由远处开过来时,汽笛声的音调迅速变高(实际上是频率增大),而当列车离你远去时,汽笛声的音调会变得低沉(实际上是频率变低)。同样,坐过火车的人也会发现,当旁边的复线上有列车开过来时,汽笛声急剧变尖,十分刺耳。在大街上,当警车从你身旁呼啸而来时,你会发现警笛声调也有明显的变化。以上这些现象都说明,当声源或观察者相对介质运动时,观察者接收到的频率就会发生改变,而且频率的变化与声源或观察者相对介质运动速度的大小和方向有关。     

基片式光纤布拉格光栅传感器应变传递分析

光纤布拉格光栅(FBG)传感器在实际工程应用中通 常是埋在基体中或粘贴于基体表面,由于光纤、保护层和粘贴 层以及基体材料的物理力学性能不同,FBG传感器的测量应变不等于基体结构的实际 应变,因此需要对 所测的应变进行修正。本文以基片式FBG传感器作为研究对象,建立了“基体结构 －胶体－基片－胶 体－FBG传感器”的应变传递模型,推导出基片式FBG传感器测量应变与基体 结构实际应变之间 的应变传递计算公式,并通过有限元分析和实验验证,结果表明理论推导的正确 性,得到的应变传递公式可应用于实际工程。     

融合CDI和LBP的人脸特征提取与识别算法

针对光照、姿态和表情对人脸识别率造成严重影响的问题,提出了结合笛卡儿微分不变量(CDI,cartesian differential invariant)和LBP(local binary patterns)的人脸特征抽取与识别算法。首先,利用高斯微分算子抽取人脸图像的微分结构,组合这些微分结构得到一个不可约简的笛卡儿CDI集。其次,对CDI集中每个分量分别计算其LBP特征,并将所有分量的LBP特征连接起来以得到人脸图像的特征。最后,运用所抽取出的人脸局部描述特征和支持向量机(SVM)分类器完成人脸图像分类与识别。试验分析表明,基于CDI的LBP特征对人脸位置、姿态、光照和表情的变化具有较高的不变性。该算法在ORL和Yale人脸库中分别取得了98.5%和98.89%的识别率。     

激光扫描成像中旋转多面体的分析计算

对旋转多面体激光扫描成像系统作了理论描述及定量分析。为了保证扫描像点处于同一平面,将多面体置于成像物镜之前,当激光束以相对于光学系统光轴为2α角入射时,确定了入射光在多面体反射面上的位置、多面体中心转轴以及光学系统光轴三者之间的相对位置关系。推导了系统光学扫描角、扫描效率和入瞳漂移等参数的数学公式,分析了它们与入射光直径、入射角、多面体几何尺寸等因素之间的变化关系。结果表明,为减小系统的入瞳漂移和增大扫描效率,应以较小的入射角入射;进行系统设计时,若给定扫描角,扫描效率一般选择在0.4～0.7范围内较合理。     

基于测向交叉和卡尔曼滤波的多舰无源被动定位算法

在分布式多舰无源被动定位算法中,用修正增益推广卡尔曼滤波器对海上运动舰艇辐射源进行纯方位跟踪时,会出现滤波发散的情况.本文讨论了进行多舰纯方位定位跟踪融合的方法,提出一种通过测向交叉定位的结果来改进修正增益推广卡尔曼滤波器的方法,提高其稳定性,减少其滤波发散的可能,提高定位精度,计算机模拟证明了该方法的有效性.